零件机械加工 0215课件库 021521任务一.ppt

单元一 了解并选用常见的工程材料 任务一 材料的力学性能 本任务学习重点强度、塑性、硬度和韧性的概念、表示方法和实际应用 一、材料及材料性能 1.材料 2.材料的性能 二、材料的力学性能 1.材料的力学行为 2.材料的强度 3.材料的塑性 4.材料的硬度 5.材料的冲击韧性 6.材料的疲劳强度 材料是指人类用以制造各种有用 器件的物质。 材料性能 材料的力学行为 变 形 材料在除力的作用下将发生形状和尺寸变化，称为变形。 外力去除后能够恢复的变形称为弹性变形。 外力去除后不能恢复的变形称为塑性变形。 材料的力学行为 断裂 当塑性变形进行到一定程度时，材料内部出现裂纹。在外力作用下，裂纹以某种形式扩展，最终会导致断裂。 强度 强度：材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。 屈服强度? s ：材料发生微量塑性变形时的应力值。 抗拉强度? b ：材料断裂前所承受的最大应力值。 塑性 是指金属在静 载荷作用下发生不可 逆变形的能力 硬度是材料局部抵抗硬物压入其表面（抵抗塑性变形或破裂）的能力。 HB硬度符号，不是硬度单位。数字在前，符号在后。 压头为钢球时，布氏硬度用符号HBS表示，适用于布氏硬度值在450以下的材料。 压头为硬质合金球时，用符号HBW表示，适用于布氏硬度在650以下的材料。 符号HBS或HBW之前的数字表示硬度值, 符号后面的数字按顺序分别表示球体直径、载荷及载荷保持时间。 布氏硬度的优点：测量误差小，数据稳定。 缺点：压痕大，不能用于太薄件、成品件及比压头还硬的材料。 适于测量退火、正火、调质钢, 铸铁及有色金属的硬度。 HRC用于测量中等硬度材料，如调质钢、淬火钢等。 洛氏硬度的优点：操作简便，压痕小，适用范围广。 缺点：测量结果分散度大。 硬度表示，数字在前，符号在后。如：55HRC。 金属材料在冲击载荷的作用下，抵抗破坏的能力叫做冲击韧性。 冲击韧性 摆锤冲断试样所消耗的能量，即为试样在冲击力一次作用下折断时所吸收的功，称为冲击功，用符号AK表示。即 AK=Gg（h1-h2） 疲劳断裂 零件的疲劳失效过程可分为疲劳裂纹的产生、扩展和断裂三个阶段。 疲劳强度 材料在规定次数应力循环后仍不发生断裂时的最大应力称为疲劳极限。用?-1表示。 钢铁材料规定次数为107，有色金属合金为108。 维氏硬度用符号HV表示，符号前的数字为硬度值，后面的数字按顺序分别表示载荷值及载荷保持时间。如：700HV 维氏硬度计 维氏硬度试验原理 维氏硬度压痕 裂纹扩展的基本形式 冲击断裂断口 冲击韧度，用符号aK表示，单位为J/cm2。 aK=AK/A 冲击功AK愈大，材料的韧性愈好。一般把冲击功低的金属材料称为脆性材料。 机车牵引从动齿轮疲劳断裂 螺旋伞齿轮跟不弯曲疲劳断裂 N/次数 承受交变应力或重复应力的零件，在工作过程中，往往在工作应力低于其屈服强度的情况下发生断裂，这种现象称为疲劳断裂。 疲劳断口宏观示意图 疲劳裂纹 其余箭头所指方向为裂纹扩展方向 提高疲劳强度的措施： 改善设计结构，避免零件的应力集中。 改善零件表面粗糙度，减少缺口效应。 表面热处理，如高频淬火、表面形变强化（喷丸、滚压、内孔挤压等）、化学热处理（渗碳、渗氮、碳—氮共渗）改变零件表层的残余应力状态，提高零件的疲劳强度。 零件机械加工——一单元 零件机械加工——了解并选用常见的工程材料单元 任务一 材料的力学性能 零件机械加工——了解并选用常见的工程材料单元 任务一 材料的力学性能 零件机械加工——零件数控车削加工单元 任务一 数控车床的认识与操作 零件机械加工——了解并选用常见的工程材料单元 单元一 了解并选用常见的工程材料 任务一 材料的力学性能 零件机械加工——零件数控车削加工单元 单元四 零件数控车削加工 任务一 数控车床的认识与操作 零件机械加工 本任务学习难点1.强度的概念2.疲劳的概念、表示方法和提高疲劳强度的措施 黑色金属：铁和以铁为基的合金(钢、铸铁和铁合金) 有色金属：黑色金属以外的所有金属及其合金 金属材料 非金属材料 耐火材料 耐蚀(酸)非金属材料 陶瓷材料 耐火隔热材料 树脂基复合材料 高分子材料 塑料 合成纤维 橡胶 复合材料 纤维增强型复合材料 层叠复合材料 粒子增强型复合材料 工程塑料紧固件 金属材料 金属材料、复合材料 玻璃钢制品 陶瓷材料制品 力学性能 是指材料在力的作用下所表现出来的各种性能，主要有强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等。 工艺性能：铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理工艺性 和切削加工